스프링클러 수리계산

정의

스프링클러 수리계산은 헤드 개방 시 필요한 방수량과 방사압을 확보하는지 검증하는 계산이다.

수원에서 말단 헤드까지 배관 마찰손실과 낙차를 계산해 압력을 확인한다.

계산은 가장 불리한 헤드에서 수원 방향으로 거슬러 올라가며 한다.

계산 절차

수리계산은 헤드 방사압에서 시작해 배관 손실을 누적하는 절차다.

먼저 설계 기준과 최원방 헤드를 정하고, 그 헤드의 방사압과 K계수로 방수량을 구한다.

구간마다 헤드 방수량을 합산해 유량을 구하고, 마찰·이음쇠 손실과 낙차를 반영한다.

마지막으로 기점 압력을 구해 수원·펌프 압력과 비교하고, 부족하면 관경을 키운다.

Hazen-Williams 계산

마찰손실은 Hazen-Williams 식으로 구하며, 식에 유량·조도계수·내경·길이가 들어간다.

예제는 H점 가압수압력 0.2 MPa, A점 헤드 방수량 80 L/min 조건이다.

계산은 다섯 단계다. H점 압력에서 누적 손실을 뺀 값이 A점 방사압이다.

배관 방식 비교

배관 구성에 따라 수리계산의 복잡도가 달라진다.

수지형은 경로가 하나라 계산이 가장 간단하다. 상위 구간이 차단되면 하위 전체에 영향을 준다.

격자형과 루프형은 유량 분배를 가정한 뒤 손실 균형을 맞추는 반복 계산이 필요하다.

흔한 실수

채점은 구간 번호, 구간별 유량, 마찰손실 산출식이 드러나는지를 본다.

첫째, 등가길이를 빼먹는 실수가 많다. 티·엘보·밸브가 빠지면 마찰손실이 과소평가된다.

둘째, 방수량과 압력의 관계를 잘못 쓰는 실수가 많다. 셋째, 단위를 통일하지 않으면 결과가 틀린다.

정리와 직접 풀기

지금까지 배운 수리계산 절차를 직접 적용해 보자.

헤드 방사압을 구할 때 공급압에서 무엇을 빼는지 떠올려 보자.

정리하면 수리계산은 공급압에서 누적 손실과 고저차를 빼는 계산이다.